Zbog različitih standardnih sustava u različitim zemljama, postoje neke razlike u standardima ili postupcima testa prihvaćanja performansi kotla, kao što su Standard Europske unije EN 12952-15: 2003, ASME PTC4-1998, GB10184-1988 i DLTT964-2005. Ovaj se rad usredotočuje na analizu i raspravu o glavnim razlikama u izračunavanju učinkovitosti kotla u različitim standardima ili propisima.

 1.Predgovor

Bilo u Kini ili u inozemstvu, prije nego što se kotao proizvede i instalira i preda korisnicima na komercijalni rad, test performansi kotla obično se provodi prema ugovoru, ali standardi ili postupci testa za izvedbu kotla koji se trenutno koriste u različitim zemljama su Nije isto. Standard Europske unije EN 12952-15: 2003 Kotlov s cijevima za vodu i pomoćna oprema dio 15. dio 15. govori o standardnim testnim standardnim kotlovima, što je jedan od široko korištenih standarda ispitivanja kotlovnih performansi. Ovaj je standard primjenjiv i na kotlove s tekućim slojevima. Desulfurizacija vapnenca dodaje se standardu, što se donekle razlikuje od odgovarajućih propisa u Kini i propisa o ispitivanju performansi ASME kotla. ASME kodeks i srodni kodovi u Kini detaljno su raspravljani, ali malo je izvještaja o raspravi o EN 12952-15: 2003.

Trenutno su najčešće korišteni standardi ispitivanja performansi u Kini nacionalni standard (GB) „Postupci ispitivanja učinka električne stanice“ GB10184-1988 i američko društvo inženjera strojarstva (ASME) „Postupci ispitivanja kotlova“ ASME PTC 4-1998, itd. Uz kontinuiranu zrelost kineske tehnologije proizvodnje kotla, kineski proizvodi za kotlove postupno prepoznaju na svjetskom tržištu. Kako bi se zadovoljile potrebe različitih tržišta, Europska unija Standard EN 12952-15: 2003 neće biti isključen u budućnosti kao standard implementacije za test performansi kotlovskih proizvoda proizvedenih u Kini.

Glavni sadržaj izračunavanja učinkovitosti kotla u EN12952-15-2003 uspoređuje se s ASME PTC4-1998, GB10W4-1988 i DLTT964-2005.

Radi praktičnosti usporedbe, EN12952-15: 2003 standard bit će skraćen kao EN Standard. ASMEPTC4-1998 KODES je skraćen kao ASME kod, kod GB10184-1988 Kod se zakratko naziva GB kodom, DLH'964-2005 se zakratko naziva DI7T.

2.Glavni sadržaj i opseg primjene

EN Standard je standard za prihvaćanje performansi za parne kotlove, kotlove s toplom vodom i njihovu pomoćnu opremu, a to je osnova za test toplinske performanse (prihvaćanje) i izračunavanje parskih kotlova i industrijskih kotlova koji izravno sagorijevaju. Prikladan je za parne kotlove za izravno izgaranje i kotlove s toplom vodom, te njihovu pomoćnu opremu. Riječ "izravno izgaranje" usmjerena je na opremu s poznatom kemijskom toplinom goriva pretvorenom u osjetljivu toplinu, koja može imati izgaranje rešetke, fluidirano izgaranje sloja ili sustav izgaranja komore. Osim toga, može se primijeniti i na opremu za neizravnu izgaranje (poput kotla za otpadnu toplinu) i opremu koja radi s drugim medijima za prijenos topline (poput plina, vrućeg ulja, natrija) itd. Međutim, nije prikladna za posebnu opremu za sagorijevanje goriva (poput spalionice za otpad), kotlov pod pritiskom (poput PFBC kotla) i parni kotao u sustavu kombiniranog ciklusa.

Uključujući EN Standard, svi standardi ili postupci koji se odnose na test performansi kotla jasno su određuju da nije primjenjiv na generatore pare u nuklearnim elektranama. U usporedbi s ASME kodom, EN Standard se može primijeniti na otpadni toplinski kotao i njegovu pomoćnu opremu kotla za paru ili tople vode, a opseg primjene je širi. EN Standard ne ograničava primjenjivi raspon protoka, tlaka ili temperature kotla. Što se tiče parnih kotlova, vrste "prikladnih kotlova" navedenih u EN Standardu su eksplicitnije od GB koda ili DL/T koda.

3.Granica sustava kotla

ASME kôd navodi ilustracije razgraničenja granica toplinskog sustava nekoliko tipičnih tipova kotlova. Tipične ilustracije date su i u GB kodu. Prema EN Standardu, omotnica konvencionalnog kotlovskog sustava trebala bi uključivati ​​cijeli sustav parnih voda s cirkulirajućom pumpom, sustavom izgaranja s mlinom ugljena (pogodan za sustav sagorijevanja ugljena), cirkulirajući dimnjački puhač plina, sustav refluksa letećeg pepela i grijač zraka. Ali ne uključuje opremu za grijanje nafte ili plina, uklanjanje prašine, prisilni ventilator i inducirani nacrt ventilatora. EN Standard i drugi propisi u osnovi podijelite granicu termodinamičkog sustava kotla na isti način, ali EN Standard snažno ističe da formulacija omotača kotlovskog sustava (granica) zahtijeva da granica omotnice povezana s toplinskom ravnotežom treba biti u skladu s granicom Kotao je u stanju "isporučeno", a toplinski unos, izlaz i gubitak potrebni za mjerenje toplinske učinkovitosti mogu se jasno utvrditi. Ako je nemoguće dobiti kvalificirane izmjerene vrijednosti na granici statusa "opskrbe", granica se može redefinirati dogovorom između proizvođača i kupca. Suprotno tome, EN Standard naglašava princip dijeljenja granice termodinamičkog sustava kotla.

4.Standardna stanja i referentna temperatura

EN Standard definira stanje tlaka od 101325PA i temperaturu od 0 ℃ kao standardno stanje, a referentna temperatura ispitivanja performansi je 25 ℃. Navedeno standardno stanje isto je kao i GB kôd; Referentna temperatura jednaka je kao ASME kod.

EN Standard omogućuje sporazum da se koristi druge temperature kao referentnu temperaturu za test prihvaćanja. Kad se druge temperature koriste kao referentne temperature, potrebno je ispraviti vrijednost kalorične goriva.

5.Uobičajeni koeficijenti

EN standard daje specifičnu toplinu pare, vode, zraka, pepela i drugih tvari u rasponu od 25 ℃ do normalne radne temperature, a toplinska vrijednost nekih nepotpuno spaljenih tvari.

5.1 Specifična vrijednost topline

Pogledajte tablicu 1 za djelomičnu vrijednost topline.

Tablica 1 specifična vrijednost topline nekih tvari.

Poput GB koda, entalpija ili specifična toplina različitih tvari danih EN Standardom traje 0 ℃ kao početna točka. ASME kôd propisuje da se 77 ℉ (25 ℃) uzima kao polazište za izračunavanje entalpije ili specifične topline različitih tvari, osim entalpije pare i entalpije loživog ulja.

U GB kodu, specifična toplina najčešće korištenih tvari izračunava se prema izračunatoj temperaturi kroz tablicu ili pomoću formule, a dobivena specifična toplina je prosječna specifična kalorična vrijednost od 0 ℃ do izračunate temperature. Za plinovite tvari i vodu to je prosječna specifična toplina pri konstantnom tlaku. ASME kôd uglavnom zahtijeva 25 ℃ kao referentnu vrijednost i daje formulu izračunavanja specifične topline ili entalpije različitih tvari.

U usporedbi s GB kodom i ASME kodom, EN Standard ima sljedeće dvije razlike u određivanju specifične topline tvari:

1) Entalpija ili specifična toplina različitih tvari zahtijeva 0 ℃ kao polazište, ali dana specifična toplinska vrijednost je prosječna vrijednost unutar raspona od 25 ℃ do uobičajene radne temperature.

2) Uzmite fiksnu vrijednost od 25 -℃ na normalnu radnu temperaturu.

Na primjer:

 U kombinaciji s drugim parametrima, kada je referentna temperatura 25 ℃, rezultati izračunati prema GB kodu i EN standard uspoređeni su u tablici 2.

Tablica 2 Usporedba specifične vrijednosti topline i izračunati gubitak nekih tvari.

 Prema usporedbi rezultata izračuna, za gorivo s niskim sadržajem pepela, razlika rezultata uzrokovanih različitim vrijednostima specifične topline materije je manja od 0,01 (apsolutna vrijednost), što se može smatrati da nema ili malo utjecaja na Rezultati izračuna i mogu se u osnovi zanemariti. Međutim, kada kotao za tekućinu u cirkulaciji sagorijeva gorivo pepela ili dodaje vapnenac za desulfurizaciju u peći, moguća razlika gubitka topline pepela može dostići 0,1-0,15 ili čak veću.

5.2 Kalorična vrijednost ugljičnog monoksida.

Prema EN Standardu, kalorična vrijednost ugljičnog monoksida je 1 2,633 MJ/M³, koji je u osnovi isto kao i kod ASME koda 4347BTU/LBM (12,643 MJ/M³) i GB kod 12.636 MJ/M³. U normalnim okolnostima, sadržaj ugljičnog monoksida u dimnom plinu je nizak, a vrijednost gubitka topline mala, tako da razlika u kaloričnoj vrijednosti ima malo utjecaja.

5.3 Vrijednost topline nepotpuno izgaranih tvari.

EN Standard daje toplinsku vrijednost nepotpunih tvari izgaranja u antracitu i pepelu lignitnog goriva, kao što je prikazano u tablici 3.

Tablica 3 Vrijednost topline nepotpuno izgaranih tvari.

 Prema ASME kodeksu, kada je neizgrađeni vodik u pepelu beznačajan, nepotpuni sagorijeva može se smatrati amorfnim ugljikom, a kalorična vrijednost neizgorjelog ugljika u ovom stanju trebala bi biti 33,7MJ/kg. GB kôd ne određuje komponente zapaljivih materijala u pepelu, ali se općenito smatra neizrečenim ugljikom. Kalorična vrijednost zapaljivih materijala u pepelu navedenom u GB kodu je 33,727MJ/kg. Prema antracitnom gorivu i EN standardu, kalorična vrijednost nepotpunih tvari izgaranja je oko 2,2% niža od ASME koda i GB koda. U usporedbi s lignitom, razlika je još veća.

Stoga je potrebno daljnje proučavanje značaja davanja kaloričnih vrijednosti neizgorenih tvari antracita i lignita u EN standardu.

5.4 Kalcinacija dekompozicija toplina kalcijevog karbonata i stvaranje topline sulfata.

Prema koeficijentima formule izračunavanja u EN standardu, ASME kod i DL/T koda, toplina kalcinacije dekompozicije kalcijevog karbonata i stvaranje topline sulfata prikazani su u tablici 4.

Tablica 4 Toplina dekompozicije i sulfatno stvaranje kalcijevog karbonata.

Koeficijenti dani EN Standard i ASME kod su u osnovi isti. U usporedbi s DT/L kodom, toplina razgradnje je 2,2-2,5% niža, a toplina formiranja je oko 3,3% veća.

6.Gubitak topline uzrokovan zračenjem i konvekcijom

Prema EN Standardu, budući da je općenito nemoguće izmjeriti gubitke zračenja i konvekcije (to jest, uobičajeno shvaćene gubitke disipacije topline), empirijske vrijednosti treba usvojiti.

EN Standard zahtijeva da se dizajn najčešćih parni kotla u skladu s Sl. 1, "gubici zračenja i konvekcije koji se razlikuju s maksimalnim učinkovitim toplinskim izlazom".

Sl. 1 Linije za gubitak zračenja i konvekcije

 Ključ:

O: gubici zračenja i konvekcije;

B: maksimalni koristan toplinski izlaz;

Krivulja 1: smeđi ugljen, plin za visoku peći i fluidizirani kotao;

Krivulja 2: kotao tvrdog ugljena;

Krivulja 3: Gori ulje i kotlovi prirodnog plina.

Ili izračunato prema formuli (1):

Qrc = cqn^0,7(1)

Tip:

C = 0,0113, pogodan za kotlove na ulje i prirodni plin;

0,022, pogodno za antracitni kotao;

0,0315, pogodno za kotlove lignita i fluidiziranih kreveta.

Prema definiciji efektivnog izlaza topline u EN Standardu, efektivna toplinska izlaz je ukupna toplina dovodne vode i/ili pare koja se prenosi u kotlu s parom, a entalpiji kanalizacije dodaje se efektivnom toplinskom izlazu.

Na primjer:

 U kombinaciji s drugim parametrima, maksimalni efektivni toplinski izlaz kotla iznosi oko 773 MW, a gubitak zračenja i konvekcije je 2,3 MW kada sagorijeva antracit, to jest, zračenje i konvekcijski toplinski gubitak je oko 0,298%. U usporedbi s gubitkom topline od 0,2% pod nazivnim opterećenjem tijela kotla izračunato u skladu s primjerima parametara u GB kodu, gubitak zračenja i konvekcije izračunato ili cijenjeni prema EN standardu je oko 49% veći.

Treba dodati da EN Standard također daje krivulje proračuna ili koeficijente formule prema različitim vrstama peći i vrstama goriva. ASME kôd zahtijeva da se gubitak topline procijeni mjerenjem, ali "procjena parametara koje daje profesionalno kvalificirano osoblje nije isključena". GB kod grubo daje krivulju izračuna i formulu prema jedinici i tijelu kotla.

7.Gubitak dimnih plinova

Gubitak dimnih plinova uglavnom uključuje gubitak plina od suhog dimnog plina, gubitak uzrokovan odvajanjem vode u gorivu, gubicima uzrokovan vodikom u gorivu i gubitku uzrokovanim vlagom u zraku. Prema ideji izračuna, ASME Standard je sličan GB kodu, odnosno gubitak plina suhog dimnog plina i gubitak vodene pare izračunavaju se odvojeno, ali ASME izračunava u skladu s protokom mase, dok GB izračunava prema brzini volumena. EN Standard izračunava kvalitetu mokrog dimnog plina i specifičnu toplinu mokrog dimnog plina u cjelini. Treba naglasiti da su za kotlove s predgrijačem zraka, količina i temperatura dimnih plinova u EN Standard i GB Code formulama količina i temperatura dimnih plinova na izlazu predgrijava zraka, dok su one u formulama Ulaz zraka predgrijava i temperatura dimnog plina na izlazu predgrijava kada se brzina propuštanja zraka pregrijava zraka ispravlja na 0. vidi tablicu 5 za izračunavanje primjera EN i GB. Iz tablice 5, može se vidjeti da, iako su metode izračuna različite, rezultati izračuna u osnovi su isti.

Tablica 5 Usporedba gubitka ispušnih plinova s ​​dimnim plinom izračunato od GB i EN.

 8.Korekcija učinkovitosti

Budući da je obično nemoguće provesti test prihvaćanja jedinice u skladu s standardnim ili zajamčenim uvjetima goriva, a pod preciznim standardnim ili zajamčenim radnim uvjetima, potrebno je ispraviti rezultate ispitivanja u standardnim ili ugovornim uvjetima rada. Sva tri standarda/propisi iznijeli su vlastite metode za korekciju, koje imaju i sličnosti i razlike.

8.1 Revidirani predmeti.

Sva tri standarda ispravila su temperaturu ulaznog zraka, vlažnost zraka, temperaturu ispušnog plina na graničnom izlazu i goriva, ali GB kod i ASME kod nisu ispravili pepeo u gorivu, dok je EN Standard zaključio i izračunao korekciju promjene pepela u Gorivo detaljno.

8.2 Metoda korekcije.

Metode revizije GB koda i ASME koda u osnovi su iste, koji će zamijeniti revidirane parametre izvornom formulom izračunavanja stavki gubitaka i preračunavaju ih kako bi dobili revidiranu vrijednost gubitka. Metoda amandmana EN standarda razlikuje se od GB koda i ASME koda. EN Standard zahtijeva da se prvo treba izračunati ekvivalentna razlika Δ A između vrijednosti dizajna i stvarne vrijednosti, a zatim razlika u gubitku Δ N treba izračunati prema ovoj razlici. Razlika u gubitku plus izvorni gubitak je ispravljeni gubitak.

8.3 Promjene sastava goriva i uvjeti korekcije.

GB kod i ASME kôd ne ograničavaju promjenu goriva u testu performansi, sve dok obje strane postignu sporazum. DL/T dodatak povećava dopušteni raspon varijacije ispitnog goriva, a EN Standard stavlja jasne zahtjeve za raspon varijacije vlage i pepela u gorivu, što zahtijeva odstupanje od YHO od zajamčene vrijednosti vode u gorivu Ne smije prelaziti 10%, a odstupanje od Yash -a od zajamčene vrijednosti ne smije prelaziti 15% prije korekcije. Istodobno, predviđeno je da ako odstupanje testa premaši raspon svakog odstupanja, test prihvaćanja performansi može se provesti tek nakon postizanja sporazuma između proizvođača i korisnika.

8.4 Korekcija kalorične vrijednosti goriva.

GB i ASME kôd ne određuju korekciju vrijednosti kalorične goriva. EN Standard naglašava da ako dogovorena referentna temperatura nije 25 ℃, vrijednost kalorija goriva (NCV ili GCV) treba ispraviti na dogovorenu temperaturu. Formula korekcije je sljedeća:

HA: Neto kalorična vrijednost goriva na referentnoj temperaturi od 25 ℃;

HM: Neto kalorična vrijednost goriva ispravljena prema dogovorenoj referentnoj temperaturi TR.

9.Pogreška testa i neizvjesnost

Uključujući test performansi kotlova, bilo koji test može imati pogreške. Pogreške ispitivanja uglavnom se sastoje od sustavnih pogrešaka, nasumičnih pogrešaka i pogrešaka propusta itd. Sva tri standarda zahtijevaju da se moguće pogreške trebaju procijeniti i eliminirati što je više moguće prije ispitivanja. ASME Code i EN Standard izneseni su prema konceptima neizvjesnosti i neizvjesnosti.

Prema GB testnom sadržaju, izračunava se pogreška mjerenja i analiza svake stavke za mjerenje i analizu, a konačna pogreška izračuna učinkovitosti dobiva se kako bi se prosuđivalo je li test kvalificiran.

U relevantnim poglavljima ASME koda propisano je da sve strane na test trebaju odrediti prihvatljive vrijednosti nesigurnosti rezultata ispitivanja prije ispitivanja, a te se vrijednosti nazivaju ciljanom nesigurnošću rezultata. ASME kôd pruža metodu izračunavanja neizvjesnosti. ASME kôd također propisuje da nakon što je svaki test završen, nesigurnost se mora izračunati prema relevantnim poglavljima Kodeksa i ASME PTC 19.1 Kodeksa. Ako je izračunati nesigurnost veća od ciljane nesigurnosti dosegnute unaprijed, test će biti nevažeći. ASME kôd naglašava da neizvjesnost izračunatih rezultata ispitivanja nije dopušteno ograničenje pogreške u izvedbi kotla, a te se nesigurnosti koriste samo za prosuđivanje razine testa performansi (je li test učinkovit ili ne), a ne za procjenu Performanse kotla.

EN Standard propisuje da se konačna relativna nesigurnost EηB izračunava u skladu s nesigurnošću svake pod-predmete, a zatim se nesigurnost u učinkovitosti Uη β izračunava prema sljedećoj formuli:

Uηβ = ηβxεηβ

Ako su ispunjeni sljedeći uvjeti, smatrat će se da se postigne zajamčena vrijednost učinkovitosti:

ηβ≤ηB+uηβ

U kojem:

η g je garancija vrijednost učinkovitosti;

ηB je ispravljena vrijednost učinkovitosti.

Iz gornje rasprave se jasno vidi da su analiza pogreške GB i izračunavanje nesigurnosti u ASME kodu kriteriji za prosuđivanje je li test uspješan, što nema nikakve veze s tim je li indeks učinkovitosti kvalificiran, dok je neizvjesnost nesigurnost U EN Standardu ne prosuđuje je li test uspješan, što je usko povezano je li indeks učinkovitosti kvalificiran.

10.Zaključak

GB10184-88, DL/T964-2005, ASME PTC4-1998 i EN12592-15: 2003 jasno propisuju metodu ispitivanja i izračunavanja efikasnosti kotla, što čini prihvaćanje performansi kotla na temelju dokaza. GB i ASME kodovi se široko koriste u Kini, dok se EN standardi rijetko koriste u domaćem prihvaćanju.

Glavna ideja testa za procjenu performansi kotla opisana u tri standarda je ista, ali zbog različitih standardnih sustava postoje razlike u mnogim detaljima. Ovaj rad izrađuje neke analize i usporedbu tri standarda, što je prikladno da preciznije koriste standarde različitih sustava u prihvaćanju projekta. EN Standard se u Kini nije široko koristio, ali potrebno je napraviti dublju analizu i istraživanje nekih njegovih odredbi. Da biste u tom pogledu napravili tehničke pripreme, promovirajte izvoz domaćih kotlova u zemlju ili regiju koja implementira EU standard i poboljšati našu prilagodljivost međunarodnom tržištu.